Penentuan Head dan jenis Pompa serta perhitungan daya pompa

BAB V PERENCANAAN SISTEM PENYEDIAAN AIR BERSIH

5.3 Penentuan Head dan jenis Pompa serta perhitungan daya pompa

=

=

27,795 m³ ≈ 28 m³

Dimensi masing-masing roof tank :

Panjang = 4 m

Lebar = 3 m

Tinggi Total = 2,7 m

- Tinggi Efektif = 2,4 m - Tinggi Free Board = 0,3 m

Adapun denah dari ground reservoir dan roof tank dapat dilihat pada Gambar 5.1 di bawah ini :

Gambar 5.1 Denah Ground Reservoir dan Roof Tank

5.3 PENENTUAN HEAD DAN JENIS POMPA SERTA PERHITUNGAN DAYA

POMPA

Untuk mendistribusikan air bersih dari ground reservoir menuju roof tank, diperlukan pompa yang memiliki kapasitas pompa yang sesuai dengan jumlah air yang harus di distribusikan. Pompa yang digunakan memiliki spesifikasi tertentu, sesuai dengan debit dan head pompa yang dibutuhkan. Sistem pemompaan air bersih direncanakan pada gambar 5.2 di bawah ini :

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

72 Gambar 5.2 Sistem Pemompaan dari Ground Reservoir Menuju Roof Tank

Untuk memenentukan jenis pompa yang tepat bagi suatu sistem, maka harus ditentukan terlebih dahulu karakteristik-karakteristik yang menjadi syarat pemilihan pompa tersebut. Berikut ini adalah langkah-langkah dalam menentukan jenis pompa yang nantinya akan digunakan untuk mengalirkan air dari ground reservoir menuju roof tank :

1. Ditentukan asumsi kecepatan pengaliran (v) Vasumsi = 1 m/detik

2. Dihitung debit pengaliran (Q)

= 111,283 m³/jam = 0,0309 m³/detik Pipa pengaliran

(Panjang dalam meter)

Keterangan :

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

73 = 30,900 ℓ/detik

Jadi, debit pengaliran dari ground reservoir menuju roof tank yaitu sebesar 30,900

ℓ/detik.

3. Dihitung diameter (D) pipa air bersih dari ground reservoir menuju roof tank Diameter pipa yang akan digunakan untuk mengalirkan air dari ground reservoir menuju roof tank dapat dihitung melalui Rumus (3.11) di bawah ini :

=

√(

)

= 0,2228 m = 222,8 mm

Dalam sistem penyediaan air bersih gedung Apartemen Green Maple Surabaya ini, direncanakan pipa penyalurannya akan disuplai dari PT Wavin Duta Jaya. Berikut ini adalah tabel yang memuat pipa PVC Wavin Standard untuk air bersih dan air buangan (Tabel 5.1)

Tabel 5.1 Pipa PVC Wavin Standard untuk Air Bersih dan Air Buangan

Sumber : Wavin Standard

Namun karena pipa dengan diameter 222,8 mm tidak diproduksi oleh suplier, maka diambil diameter pipa terdekat yaitu pipa PVC dengan diameter sebesar 216 mm atau

setara dengan 8 inchi.

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

74 4. Dihitung kecepatan pengaliran yang sebenarnya (v_cek)

Dengan menggunakan diameter pipa yang telah ditentukan di atas, selanjutnya dihitung kecepatan pengaliran dengan menggunakan Rumus (3.12). Berikut adalah rumus yang dapat digunakan :

= ( ) = 1,064 m/detik

Jadi, dengan diameter pipa sebesar 216 mm diperoleh kecepatan pengaliran dalam pipa tersebut yaitu sebesar 1,064 m/detik.

5. Dihitung Head statis (Hstatis)

Sesuai dengan Gambar 5.1 di atas, maka dapat ditentukan head statis seperti perhitungan di bawah ini :

Hstatis = 1,3 m + 69 m + 2,8 m = 73,1 m

Jadi besarnya head statis adalah 73,1 m. 6. Dihitung Head sistem (Hsistem)

Untuk menghitung head sistem, sebelumnya harus dihitung terlebih dahulu H_fmayor dan H_{f minor} seperti rincian di bawah ini :

1. H_{f mayor}, yaitu tekanan yang hilang akibat gesekan dengan dinding pipa

-

Hf suction

Hf suction

dapat dihitung sesuai Rumus (3.15) di bawah ini :

= _{( )}^{( )}

= 0,009 m -

Hf discharge

H

_{f discharge} dapat dihitung sesuai Rumus (3.16) di bawah ini :

H

f suction =

H

f discharge =

Kecepatan Pengaliran (vcek ) =

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

75 = ^{( )}

( )

= 0,088 m

Sehingga, selanjutnya dapat dihitung besarnya H_{f mayor} sesuai Rumus (3.14) berikut ini :

= 0,009 m + 0,088 m = 0,097 m

Jadi besarnya Hf mayor yaitu sebesar 0,097 m.

2. Hf minor, yaitu tekanan yang hilang akibat adanya aksesoris pipa

a. Headloss akibat belokan 90º

Perhitungannya dapat menggunakan Rumus (3.17) seperti di bawah ini :

=

(

^{( )}

)

= 0,104 m b. Headloss akibat valve

Pada pipa discharge dalam sistem ini akan dipasang gate valve dan check valve yang masing-masing berfungsi untuk menurunkan tekanan air yang akan mengalir melalui pipa discharge dan untuk mencegah adanya aliran balik apabila terjadi pukulan air. Tekanan yang hilang karena pemasangan dua valve ini dapat dihitung menggunakan Rumus (3.18) seperti di bawah ini :

=

(

^{( )}

)

= 0,231 m

Sehingga, besarnya Hf minor dapat dihitung sebagai berikut : Hf minor = Hf minor 1 + Hf minor 2

= 0,104 m + 0,231 m = 0,335 m

H

f minor 1 =

(

)

H

f minor 2 =

(

)

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

76 Jadi, besar nya H_{f minor} yaitu sebesar 0,335 m.

Setelah H_{f mayor} dan H_{f minor} diketahui, selanjutnya dapat dihitung besarnya H_{f sistem} menggunakan Rumus (3.13) di bawah ini :

= 0,097 m + 0,335 m +(^{( )} ) = 0,432 m + 0,058 m

= 0,4897 m

Jadi, dari perhitungan di atas dapat diketahui besarnya head sistem yaitu sebesar

0,4897 m.

7. Dihitung Head pompa (H_pompa)

Besarnya head pompa yang nantinya akan dijadikan dasar pemilihan pompa dapat dihitung menggunakan Rumus (3.19) di bawah ini :

= 0,4897 m + 73,100 m + 5,000 m = 78,5897 m

Jadi besar head pompa dari sistem penyediaan air bersih gedung dua puluh tiga lantai ini adalah sebesar 78,5897 m.

8. Ditentukan jenis pompa melalui grafik tipe pompa

Dengan debit pengaliran sebesar 30,9 ℓ/detik dan head pompa sebesar 78,5897 m, selanjutnya ditentukan pompa yang sesuai dengan karakteristik tersebut. Penentuan jenis pompa dapat ditentukan melalui grafik tipe pompa yang biasanya dikeluarkan oleh produsen pompa seperti Grafik 5.1 di bawah ini.

Dari perpotongan nilai Q dan Hpompa pada Grafik 5.1 di bawah ini maka dapat ditentukan bahwa tipe pompa yang tepat untuk sistem penyediaan air bersih pada gedung Apartemen Green Maple Surabaya ini adalah pompa GRUNDFOS tipe NK 50-250 2900

RPM.

Grafik 5.1 Tipe Pompa GRUNDFOS 2900 RPM H_pompa =

H

_sistem

+ H

_statis

+ H

_{sisa tekan}

H_sistem =

H

f mayor

+ H

f minor

+

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

77 Adapun spesifikasi dari pompa tersebut adalah sebagai berikut :

- Diameter suction : 65 mm - Diameter discharge : 50 mm - Panjang pompa : 460 mm - Lebar pompa : 320 mm - Tinggi pompa : 405 mm - Berat pompa : 67 kg - Rate per minute : 2900 RPM

Thaniya Triagustine Kalimantoro – 3312100083

78 Dari dimensi pompa yang telah diketahui tersebut, selanjutnya dapat direncanakan dimensi untuk rumah pompa yaitu sebagai berikut :

- Panjang : 3,0 m - Lebar : 2,0 m - Tinggi : 2,5 m 9. Dihitung daya pompa (Whp)

Whp atau daya pompa merupakan energi yang secara efektif diterima oleh air dari pompa per satuan waktu. Whp sendiri merupakan akronim dari watt horse power. Berikut ini adalah Rumus (3.20) yang dapat digunakan untuk menghitung daya pompa : = = 3237,896 Hp Karena 1 Hp = 0,746 kW, maka : Whp = 3237,896 Hp × 0,746 kW/Hp = 2415,470 kW

Jadi,besarnya daya pompa dalam sistem pemompaan air bersih dari ground reservoir menuju roof tank yaitu sebesar 2415,470 kW.